如何解决GLSL 计算着色器闪烁块/方块工件
我正在尝试使用 OpenGL 中的计算着色器编写一个最低限度的 GPU raycaster。我相信光线投射本身是有效的，因为我已经通过光线框交叉算法获得了清晰的边界框轮廓。
然而，在尝试光线三角形相交时，我得到了奇怪的伪影。我的着色器被编程为简单地测试光线三角形交叉点，如果找到交叉点，则将像素着色为白色，否则为黑色。与预期的行为不同，当三角形应该在屏幕上可见时，屏幕会填充黑色和白色方块/块/瓷砖，它们像电视静态一样随机闪烁。正方形最多为 8x8 像素（我的计算着色器块的大小），尽管也有小到单个像素的点。白色块通常位于我的三角形的预期区域内，尽管有时它们也会散布在屏幕底部。
Here is a video of the artifact。在我的完整着色器中，相机可以旋转并且形状看起来更像三角形，但闪烁的伪影是关键问题，并且仍然出现在我从以下最小版本的着色器代码生成的视频中：
layout(local_size_x = 8,local_size_y = 8,local_size_z = 1) in;
uvec2 DIMS = gl_NumWorkGroups.xy*gl_WorkGroupSize.xy;
uvec2 UV = gl_GlobalInvocationID.xy;
vec2 uvf = vec2(UV) / vec2(DIMS);
layout(location = 1,rgba8) uniform writeonly image2D brightnessOut;
struct Triangle
{
vec3 v0;
vec3 v1;
vec3 v2;
};
struct Ray
{
vec3 origin;
vec3 direction;
vec3 inv;
};
// Wikipedia Moller-Trumbore algorithm,GLSL-ified
bool ray_triangle_intersection(vec3 rayOrigin,vec3 rayVector,in Triangle inTriangle,out vec3 outIntersectionPoint)
{
const float EPSILON = 0.0000001;
vec3 vertex0 = inTriangle.v0;
vec3 vertex1 = inTriangle.v1;
vec3 vertex2 = inTriangle.v2;
vec3 edge1 = vec3(0.0);
vec3 edge2 = vec3(0.0);
vec3 h = vec3(0.0);
vec3 s = vec3(0.0);
vec3 q = vec3(0.0);
float a = 0.0,f = 0.0,u = 0.0,v = 0.0;
edge1 = vertex1 - vertex0;
edge2 = vertex2 - vertex0;
h = cross(rayVector,edge2);
a = dot(edge1,h);
// Test if ray is parallel to this triangle.
if (a > -EPSILON && a < EPSILON)
{
return false;
}
f = 1.0/a;
s = rayOrigin - vertex0;
u = f * dot(s,h);
if (u < 0.0 || u > 1.0)
{
return false;
}
q = cross(s,edge1);
v = f * dot(rayVector,q);
if (v < 0.0 || u + v > 1.0)
{
return false;
}
// At this stage we can compute t to find out where the intersection point is on the line.
float t = f * dot(edge2,q);
if (t > EPSILON) // ray intersection
{
outIntersectionPoint = rayOrigin + rayVector * t;
return true;
}
return false;
}
void main()
{
// Generate rays by calculating the distance from the eye
// point to the screen and combining it with the pixel indices
// to produce a ray through this invocation's pixel
const float HFOV = (3.14159265359/180.0)*45.0;
const float WIDTH_PX = 1280.0;
const float HEIGHT_PX = 720.0;
float VIEW_PLANE_D = (WIDTH_PX/2.0)/tan(HFOV/2.0);
vec2 rayXY = vec2(UV) - vec2(WIDTH_PX/2.0,HEIGHT_PX/2.0);
// Rays have origin at (0,20) and generally point towards (0,-1)
Ray r;
r.origin = vec3(0.0,0.0,20.0);
r.direction = normalize(vec3(rayXY,-VIEW_PLANE_D));
r.inv = 1.0 / r.direction;
// Triangle in XY plane at Z=0
Triangle debugTri;
debugTri.v0 = vec3(-20.0,0.0);
debugTri.v1 = vec3(20.0,0.0);
debugTri.v0 = vec3(0.0,40.0,0.0);
// Test triangle intersection; write 1.0 if hit,else 0.0
vec3 hitPosDebug = vec3(0.0);
bool hitDebug = ray_triangle_intersection(r.origin,r.direction,debugTri,hitPosDebug);
imageStore(brightnessOut,ivec2(UV),vec4(vec3(float(hitDebug)),1.0));
}
我使用法线 sampler2D 和选择映射到屏幕空间的光栅化三角形 UV 将图像渲染为全屏三角形。
这些代码都不应该是时间相关的，我已经尝试了来自各种来源的多种光线三角算法，包括分支和无分支版本，并且都表现出相同的问题，这让我怀疑存在某种内存不一致性行为我不熟悉驱动程序问题，或者我在配置或调度计算时犯的错误（我调度了 8x8x1 块中的 160x90x1 来覆盖我的 1280x720 帧缓冲区纹理）。
我在 SE 和一般互联网上发现了一些类似的问题，例如 this one，但它们似乎几乎完全是由使用未初始化的变量引起的，据我所知，我没有这样做。他们提到在 NSight 调试器中查看时，该模式会继续移动；虽然 RenderDoc 没有这样做，但即使在计算着色器完成之后，图像的内容在绘制调用之间do也会有所不同。例如。在计算绘制调用中检查图像时，存在一种伪影模式，但是当我擦洗到使用我的图像作为输入的后续绘制调用时，尽管没有写入图像，但图像中的模式发生了变化。
我还发现 this 帖子看起来非常相似，但那个帖子似乎也是由未初始化的变量引起的，我再次小心地避免了这种情况。我也无法通过像他们那样调整代码来缓解这个问题。
This 帖子有一个类似的工件，这是内存模型问题，但我没有使用任何共享内存。
我在 GTX 1070 上运行最新的 NVidia 驱动程序 (461.92)。我尝试在计算着色器调度后插入 glMemoryBarrier(GL_TEXTURE_FETCH_BARRIER_BIT);（以及一些其他屏障类型），我认为这是如果使用 sampler2D 绘制先前由图像加载/存储操作修改的纹理，则使用正确的障碍，但它似乎没有改变任何东西。
我只是尝试在调度调用之前和之后使用 glMemoryBarrier(GL_ALL_BARRIER_BITS); 重新运行它，因此同步似乎不是问题。
很可能问题的原因在我的椅子和键盘之间，但这种问题超出了我通常的着色器调试能力，因为我对 OpenGL 比较陌生。任何想法，将不胜感激！谢谢。
解决方法
我已经解决了这个问题，这（不出所料）只是我自己的一个愚蠢的错误。
观察我的代码片段中的以下几行：
这使得我的 v2 顶点完全未初始化。
这个故事的寓意是，如果您遇到与我上面描述的问题类似的问题，并且您上下发誓您已经初始化了所有变量，这一定是驱动程序错误或其他人的错。 . 四次检查你的变量，你可能忘记初始化了。
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